機械設(shè)計復(fù)習

1、MPa .1pdBFp限制磨損驗算平均壓強m/sMPa,.2 pvpvpv限制溫升值驗算m/s100060.3vdnv限制磨損驗算滑動速度許用值見表許用值見表16.1和表和表16.2。16.3.1 Calculation of Radial Journal Bearings 徑向滑動軸承的計算徑向滑動軸承的計算1OO RrheMinimum Film Thickness)1 ()1 (minrehFilm Thickness with cos)(2)(222rherheR22sin)/(1cosReRerh)cos1 ()cos1 (coscosrerRehA AOO hmin2Example

2、 3從動右旋斜齒輪從動右旋斜齒輪軸系軸系, 軸轉(zhuǎn)向如圖，軸轉(zhuǎn)向如圖，兩端兩端正裝正裝兩個兩個圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承，軸頸，軸頸d0=3035mm；齒輪分度圓直徑；齒輪分度圓直徑d=45mm, Ft=3000N, Fr=1200N, Fa=900N, 力作用位置在力作用位置在齒輪上方齒輪上方；n=2000rpm, 中等沖擊載荷。試選中等沖擊載荷。試選擇軸承型號，并計算軸承壽命。擇軸承型號，并計算軸承壽命。n125050Solution1.齒輪上作用力方向的確定齒輪上作用力方向的確定徑向力徑向力指向軸線；圓周力指向軸線；圓周力向內(nèi)；軸向力向內(nèi)；軸向力向右向右FrFaFt3n125050FrFt2

3、.軸承徑向力計算軸承徑向力計算5050FtRt1Rt2水平面水平面垂直面垂直面5050FrRr1Rr2N15525 .3971500221rFN17015 .8021500222rFFaFaRa1Ra2N15002/21tttFRRN6002/21rrrFRRN5 .202100/221aaaFdRRN5 .802 N,5 .39721VVRR兩平面合成兩平面合成43.軸承軸向力計算軸承軸向力計算軸頸軸頸d0=3035mm選取軸承型號選取軸承型號30206查手冊查手冊 C=43.2kN， e=0.37, Y=1.6N4856 . 121552211YFFrSN5326 . 121701222Y

4、FFrS軸承軸承1放松：軸向力放松：軸向力 Fa1= FS1 =485N軸承軸承2壓緊：軸向力壓緊：軸向力 Fa2 = Fa + FS1 =1385N附加軸向力方向附加軸向力方向n125050Fr2Fr1FS1FS2FaFa+FS19004851385 FS2 532，軸有向右竄動趨勢；軸有向右竄動趨勢；軸承軸承1放松放松，軸承軸承2壓緊壓緊附加軸向力附加軸向力 大小大小52.改進改進軸上零件的結(jié)構(gòu)或布置軸上零件的結(jié)構(gòu)或布置以以減小軸的載荷減小軸的載荷Example 起重卷筒的兩種不同結(jié)構(gòu)方案比較起重卷筒的兩種不同結(jié)構(gòu)方案比較Motor123FQMotor123FQl左圖方案左圖方案齒輪齒輪2

5、與卷筒與卷筒3之間用螺栓連接，空套于軸上，之間用螺栓連接，空套于軸上，固定固定心軸心軸。也可改為齒輪也可改為齒輪2與軸用鍵連接，與軸用鍵連接，轉(zhuǎn)動心軸轉(zhuǎn)動心軸 。軸直徑小軸直徑小。l右圖方案右圖方案齒輪齒輪2和卷筒和卷筒3分別用鍵與軸連接，分別用鍵與軸連接，轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸。軸直徑大軸直徑大。6Example 起重卷筒的兩種不同結(jié)構(gòu)方案比較起重卷筒的兩種不同結(jié)構(gòu)方案比較7InputT1 +T2OutputT1OutputT2InputT1 +T2Output T2OutputT1Torque diagramT1T2T1 +T2T1T2T1 +T2Torque diagramExample 3 合理安排

6、軸上載荷的傳遞路線合理安排軸上載荷的傳遞路線當動力需要當動力需要兩個輪輸出兩個輪輸出時，為了減小軸上的轉(zhuǎn)矩，盡量將時，為了減小軸上的轉(zhuǎn)矩，盡量將輸入輪布置輸入輪布置在中間在中間（左圖）。當（左圖）。當輸入轉(zhuǎn)矩為輸入轉(zhuǎn)矩為T1+T2時，此時時，此時左圖左圖軸上的最大轉(zhuǎn)矩軸上的最大轉(zhuǎn)矩為為T1。而。而右圖右圖的結(jié)構(gòu)，軸上的最大轉(zhuǎn)矩為的結(jié)構(gòu)，軸上的最大轉(zhuǎn)矩為T1+T2。 84.當量動載荷計算當量動載荷計算；0131. 015524851111YXeFFra6 . 14 . 081. 0170113852222YXeFFra5.壽命計算壽命計算h1409012328432002000166676010

7、3/10161PCnLh1762543444320020001666760103/10262PCnLe=0.375 . 1 取pfN232815525 . 1)(11111arpFYFXfPN4344)13856 . 117014 . 0(5 . 1)(22222arpFYFXfP9(a)(b)(c)(d) 圖示為起重機動滑輪軸的四種結(jié)構(gòu)方案，若起重外載恒圖示為起重機動滑輪軸的四種結(jié)構(gòu)方案，若起重外載恒定，試分析確定四種方案中：定，試分析確定四種方案中：(1)軸上所受軸上所受載荷的種類載荷的種類及及軸的類型軸的類型；(2)軸上所受軸上所受應(yīng)力及其性質(zhì)應(yīng)力及其性質(zhì)；(3)若四種方案中軸的直徑、材

8、料及熱處理方若四種方案中軸的直徑、材料及熱處理方法相同，試比較四種方案中法相同，試比較四種方案中軸強度的差異軸強度的差異。 10力學模型力學模型Ma彎矩圖彎矩圖Md彎曲應(yīng)力彎曲應(yīng)力變化性質(zhì)變化性質(zhì)許用應(yīng)力許用應(yīng)力(c)最高最高對稱循環(huán)對稱循環(huán)靜應(yīng)力靜應(yīng)力靜應(yīng)力靜應(yīng)力 -1 +1 +1轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動心軸心軸(a)強度比較強度比較acMd1 . 0131ccMd1 . 0131dcMd1 . 0131(b)最低最低(a)、(d)之間的相對高低與具體參數(shù)有關(guān)之間的相對高低與具體參數(shù)有關(guān)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動心軸心軸(b)固定固定心軸心軸(c)固定固定心軸心軸(d)McMb對稱循環(huán)對稱循環(huán) -1bcMd1 . 0131

9、-1 +1軸強度軸強度(a)(c); (b)(d); (b)(a); (d)(c) 11 圖示為起重機絞車的齒輪圖示為起重機絞車的齒輪1、卷筒、卷筒2和軸和軸3的三種連接方的三種連接方案，其中案，其中l(wèi)圖圖(a)為齒輪為齒輪1與卷筒與卷筒2分別用鍵固定在軸上，軸的兩端通過軸承支分別用鍵固定在軸上，軸的兩端通過軸承支承在機架上；承在機架上；l圖圖(b)為齒輪為齒輪1與卷筒與卷筒2用螺栓連接成一體空套在軸上，軸的兩端固用螺栓連接成一體空套在軸上，軸的兩端固定在機架上；定在機架上；l圖圖(c)為齒輪為齒輪1與卷筒與卷筒2用螺栓連接成一體，并用鍵固定在軸上，軸用螺栓連接成一體，并用鍵固定在軸上，軸的兩

10、端通過軸承支承在機架上。的兩端通過軸承支承在機架上。若外載恒定，試分析確定三種方案中：若外載恒定，試分析確定三種方案中：(1)軸上所受載荷的種類及軸的軸上所受載荷的種類及軸的類型；類型；(2)軸上所受應(yīng)力及其性質(zhì)；軸上所受應(yīng)力及其性質(zhì)；(3)若三種方案中軸的直徑、材若三種方案中軸的直徑、材料及熱處理方法相同，試初步比較三種方案中軸的強度。料及熱處理方法相同，試初步比較三種方案中軸的強度。 123123123(a)(b)(c)12va)b)v 圖示帶式運輸機的兩種傳動方案，若工作情況相同，圖示帶式運輸機的兩種傳動方案，若工作情況相同，傳遞功率一樣，試比較：傳遞功率一樣，試比較：(1) 方案方案a設(shè)計的減速器，如果改用在方案設(shè)計的減速器，如果改用在方案b中，減速器的哪根軸要重中，減速器的哪根軸要重新校核？為什么？新校核？為什么？(2) 兩方案中，電機軸受力是否相同？兩方案中，電機軸受力是否相同？ (方案方案a中中V帶傳動比等于方案帶傳動比等于方案b中開式齒輪傳動比中開式齒輪傳動比)13a)b)vv 圖示減速傳動系統(tǒng)